DE69225443T2 - Verfahren und Gerät zur Kalibrierung eines Mehrkanaldruckers - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft das Kalibrieren eines Multikanaldruckers und insbesondere das Kalibrieren eines solchen Druckers zur Beseitigung von Fehlern in einem von diesem erzeugten Bild.
• Bei einer bekannten Abtastvorrichtung wird ein lichtempfindliches Material auf einer drehbaren Trommel gehalten und ein mit einer Lichtquelle versehener Druckkopf mit einer Gewindespindel relativ zu dem lichtempfindlichen Material vorgeschoben. Die Lichtquelle wird in Abhängigkeit von einem Informationssignal moduliert, um auf dem lichtempfindlichen Material ein Bild zu erzeugen. Zur Erhöhung der Leistung einer solchen Vorrichtung wird der Druckkopf mit einer Vielzahl von Lichtquellen versehen, damit eine Vielzahl von Druckzeilen in einem Durchgang erzeugt werden kann. Bei Mehrzeilen-Abtastsystemen kann jeder Dichteunterschied zwischen den einzelnen Zeilen ganz erhebliche Bildfehler verursachen. Diese Bildfehler können in Form sich wiederholender Muster auftreten, die als "Streifenbildung" bekannt sind.
• Streifenbildung kann bei einem Rasterbilddruck, bei dem beispielsweise zum Drukken eines Rasterbildpunkts 12 Minipixel eingesetzt werden, besonders störend sein. Durch Ungleichmäßigkeiten in der Dichte der einzelnen Zeilen verursachte sichtbare Linien können in verschiedenen Abschnitten der aufeinanderfolgenden Rasterbildpunkte auftreten und somit zyklisch über das Bild wandern. Die sichtbaren Linien können beispielsweise durch Intensitätsschwankungen der Lichtquellen verursacht werden. Die Frequenz der sichtbaren Linien im Bild entspricht der Frequenz des Rasterbildpunkts. Die dadurch verursachte Makrodichteschwankung kann eine Ortsfrequenz im Bild aufweisen, die unglücklicherweise mit der Frequenz zusammenfällt, bei der das menschliche Auge am empfindlichsten ist, d.h. ca. 0,5 Periode/mm. In diesem Frequenzbereich kann das durchschnittliche menschliche Auge eine Dichteschwankung von etwa 0,2% wahrnehmen. Eine so geringe Schwankungsbreite der Dichte ist in einem Drucker mit einem Mehrzeilendruckkopf schwer zu beherrschen.
• Zahlreiche bekannte Vorrichtungen, wie z.B. die in WO 91/08904 offenbarte Vorrichtung, bieten für das Problem der von Druckern erzeugten Bildfehler Lösungen an. Bei einigen dieser Vorrichtungen wird in die Steuersignale des Druckers weißes Rauschen eingeführt, um die von dem Drucker erzeugten Bildfehler auszublenden. Auch andere Verfahren zur Lösung des Problems der Bildfehler sind Stand der Technik. So gibt es beispielsweise Mehrzeilen-Filmdrucker, mit denen durch den Einsatz eines Films mit hoher Gradation unter gesättigten Belichtungsbedingungen fehlerfreie Rasterbilder gedruckt werden können. Bei einem weiteren Verfahren zum Ausblenden von Bildfehlern wird die Auflösung des Filmdruckers variiert. Eine Änderung des Zeilenabstands und der Zeilenbreite des Filmdruckers ermöglicht die Wahl einer Auflösung, die Bildfehler bei der gewünschten Rasterteilung und Rasterwinklung begrenzt. Eine Erhöhung der Auflösung hat jedoch den Nachteil, daß dann zur Erzeugung eines jeden Bildes mehr Daten benötigt werden und mehr Zeit erforderlich ist.
• Mit Hilfe einer Strahlenteileroptik kann das von einer einzelnen Lichtquelle abgestrahlte Licht in mehrere Druckstrahlen zerlegt werden. Mit einem solchen System können in der Regel 6 Zeilen gleichzeitig gedruckt werden. Bei Systemen dieser Art lassen sich Ungleichmäßigkeiten zwischen den einzelnen Druckzeilen besser vermeiden, weil für alle Zeilen ein und dieselbe Lichtquelle verwendet wird. Sie haben jedoch den Nachteil, daß die Intensität des für jede Zeile verfügbaren Lichts notwendigerweise wesentlich geringer ist. Während keine der bekannten Lösungen für das Problem der von Mehrzeilendruckern erzeugten Bildfehler in jeder Hinsicht befriedigen kann, gilt dies ganz besonders für das Drucken auf Thermodruckmedien.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erörterten Probleme der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu überwinden und ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Drucken von Testmustern mit einem Multikanaldrucker zu schaffen.
• Der beanspruchte Schutzumfang ist in den Ansprüchen 1 und 8 festgelegt.
• Die Erfindung kann in einem Drucker zur Erzeugung eines Bildes auf einem Thermodruckmedium verwirklicht werden. Der Drucker ist mit einer drehbaren Trommel zur Aufnahme des Druckmediums und einem mit einer Gewindespindel relativ zu dem Druckmedium bewegbaren Druckkopf versehen. Der Druckkopf weist ein Lichtleiterbündel und eine Linse zum Fokussieren der Lichtleiterenden auf das Medium auf. Die einzelnen Lichtleiter sind jeweils mit einem Diodenlaser verbunden, der in Abhängigkeit von einem Informationssignal moduliert wird. Um die Ausgangsleistungen der Diodenlaser aufeinander abzustimmen, wird die von den einzelnen Lasern abgegebene Leistung gemessen. Die gemessenen Ausgangsleistungen werden dann mit den Eingangsleistungen der Laser korreliert. Bei bekannter Eingangsleistung werden mit jedem der Laser auf dem Empfangsmedium Testmuster erzeugt. Die Dichte der einzelnen Testmuster wird gemessen. Die Meßwerte werden anschließend mit den Eingangswerten der einzelnen Laser korreliert. Zum Messen der Dichten der einzelnen Laser wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfs um den Faktor der normalerweise gedruckten Zeilenzahl reduziert und jeweils nur mit einer Zeilenquelle gedruckt.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Multikanal-Laserthermodruckers,
• Fig. 2 eine schematische Ansicht der Trommel und des Druckkopfs des Multikanaldruckers,
• Fig. 3 eine schematische Darstellung des Datenweges des Multikanaldruckers,
• Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Kanaltreibers,
• Fig. 5 ein erfindungsgemäß erzeugtes Testmuster,
• Fig. 6 ein erfindungsgemäß erzeugtes Halbton-Testmuster und
• Fig. 7 ein bei gleichzeitiger Erregung zweier benachbarter Kanäle erzeugtes Testmuster.
• Die Erfindung kann in einem Multikanaldrucker wie z.B. dem in Fig. 1 dargestellten Laserthermodrucker 10 verwirklicht werden. Der Drucker 10 besteht aus einer um eine Achse 15 drehbaren und von einem Motor 14 angetriebenen Trommel 12. Die Trommel 12 kann ein Thermodruckmedium (nicht dargestellt) aufnehmen, bei dem ein Farbstoff durch Sublimation von einem Geber auf einen Empfänger übertragen wird, indem man den Farbstoff im Geber erhitzt. Als Thermodruckmedium für den Drucker 10 kann beispielsweise ein in dem am 20. September 1988 erteilten US- Patent US-A-4,772,582 mit dem Titel "Spacer Bead Layer for Dye-Donor Element Used in Laser Induced Thermal Dye Transfer" offenbartes Medium verwendet werden. Das Patent wurde an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetreten.
• Neben der Trommel 12 ist ein Druckkopf 20 bewegbar gelagert. Der Druckkopf 20 kann auf einer Schiene 22 eine Gleitbewegung ausführen und wird von einem Motor 24 angetrieben, der eine Gewindespindel 26 dreht. Der Druckkopf 20 ist mit einem Lichtleiterbündel 31 versehen, dessen Lichtleiter mit einer Vielzahl von Lichtquellen, wie z.B. Diodenlasern (nicht dargestellt), verbunden sind. Die Diodenlaser können einzelnen in an sich bekannter Weise moduliert werden, um das von den Lichtleitern abgestrahlte Licht selektiv auf das Thermodruckmedium zu richten. Eine ausführlichere Beschreibung des hier beschriebenen Thermodruckers ist der in USA eingereichten Patentanmeldung WO 91/08904 zu entnehmen.
• Bei Multikanaldruckern verursacht jeder Unterschied in der Dichte der einzelnen Druckzeilen einen als "Streifenbildung" bekannten sehr schwerwiegenden Bildfehler. Dieser Bildfehler kann beispielsweise auf unausgeglichene Laserleistung zurückzuführen sein und ist bei Rasterbilddruckern besonders störend. Rasterbilddrucker benötigen beispielsweise 12 Minipixel für den Druck eines Rasterbildpunkts. Wenn bei einem Durchgang weniger als 12 Minipixel vorhanden sind, entsteht (entstehen) in jeweils einem anderen Abschnitt der aufeinanderfolgenden Rasterbildpunkte eine dunklere Linie (oder mehrere dunklere Linien). Diese dunkleren Linien wandern zyklisch über das Bild. Die Frequenz der Zeilen ungleichmäßiger Dichte entspricht der Rasterbildpunktfrequenz und ist als Streifenbildung im Bild sichtbar. Die daraus resultierende Makrodichteschwankung kann eine Ortsfrequenz im Bild aufweisen, die mit der größten Kontrastempfindlichkeit des menschlichen Auges zusammenfällt.
• Zur Überwindung des Problems der Streifenbildung wird bei der vorliegenden Erfindung die Lichtquelle in jedem der Kanäle genau kalibriert. Mit jeder Lichtquelle wird unabhängig von den anderen Lichtquellen ein Zielbild erzeugt. Zum Abgleich der einzelnen Laser werden Dichte- oder Durchlässigkeitsmessungen an den Zielbildern durchgeführt. Während des Betriebs der Vorrichtung können periodisch Leistungsmessungen vorgenommen werden, um das Leistungsverhalten der einzelnen Lichtquellen zu verfolgen.
• Zum Messen der Einzelzeilendruckdichten wird die Geschwindigkeit der Gewindespindel um den Faktor der normalerweise gedruckten Zeilenzahl reduziert und jeweils nur mit einer Zeilenquelle gedruckt. Auf diese Weise wird mit nur einem Kanal bei normalem Zeilenabstand ein Bild erzeugt. Die Druckdichte wird mit einem herkömmlichen Densitometer gemessen. Einzelzeilendichten werden hier als Einzellaserdichten bezeichnet. Ein Einzeldruckkanal oder eine Einzelzeile werden als Einzellaser bezeichnet.
• Wenn die Druckdichten Zeile für Zeile gemessen werden, besteht die Möglichkeit, Unterschiede in der Ausgangsleistung der einzelnen Laser zu erkennen. Bei diesem Abgleichverfahren müssen nicht alle oder auch nur alle wesentlichen Faktoren, die die Ausgangsleistung der Laser beeinflussen, bekannt sein. Nach erfolgtem Abgleich der Laser kann das Leistungsverhalten des Druckers über dessen Lebensdauer an Hand routinemäßig durchgeführter Leistungsmessungen verfolgt werden. Dies ist einfacher und weniger zeitraubend als eine Verfolgung des langfristigen Leistungsverhaltens der einzelnen Laser durch wiederholbaren Ausdruck der Einzelzeilendichten.
• Eine Ausführungsform der Erfindung sieht einen Arbeitsablauf vor, der folgende Schritte umfaßt: (1) Drucken von Zielbildern für Einzellaserdichten auf einem Empfangsmedium mit bekannten Eingangsgrößen (D-A-Wandler-Werten) für jeden Laser, (2) Messen der Zielbilder mit einem Densitometer und Korrelieren der gemessenen Einzellaserdichten mit den D-A-Wandler-Werten für jede Quelle, (3) Berechnen der zur Erzielung einer gegebenen Einzellaserdichte benötigten D-A- Wandler-Werte an Hand der in Schritt 2 berechneten Beziehung zwischen Einzellaserdichte und D-A-Wandler-Wert, (4) Ausdrucken von Flächenelementdichten unter Einsatz aller in dem Druckkopf 20 vorhandenen Laser für den Druck ausgewählter Sätze von Einzellaserdichten, wobei hier jeder Laser für eine gewünschte Einzellaserdichte auf den D-A-Wandler-Wert eingestellt werden würde, für den festgestellt wurde, daß er diese Einzellaserdichte erzeugt, und (5) Berechnen einer Regression zwischen den Flächenelementdichtewerten und den Einzellaserdichtewerten. Als Ergebnis der vorstehend beschriebenen Schritte kann mit der entsprechenden, in Schritt 3 ermittelten Einzellaserdichte eine gegebene Flächenelementdichte erzeugt werden.
• Zur Aufrechterhaltung des Abgleichs zwischen den einzelnen Kanälen des Druckers 10 können diese Schritte nach Bedarf wiederholt werden. Nach erfolgter Definition der Beziehung zwischen den Einzellaserdichtewerten und den D-A-Wandler-Werten für jeden Kanal wird der Abgleich jedoch vorzugsweise an Hand von Leistungsmessungen aufrechterhalten. Die langfristige Aufrechterhaltung des Abgleichs der Kanäle an Hand von Leistungsmessungen erfolgt in einem Arbeitsablauf mit den nachstehend aufgeführten sechs Schritten: (1) Messen der Leistung für jeden Laser als Funktion der Eingangsgröße (D-A-Wandler-Wert), (2) Drucken von Zielbildern für die Einzellaserdichte mit bekannten Leistungspegeln für jeden Laser, (3) Messen der Zielbilder mit einem Densitometer und Korrelieren der ermittelten Dichtewerte mit den Eingangswerten für jede Quelle, (4) erneutes Messen der Leistung eines jeden Lasers, wenn sich ein erneuter Abgleich des Systems als notwendig erweist, (5) Justieren der zur Erzielung einer gegebenen Einzellaserdichte erforderlichen D-A-Wandler-Werte an Hand der in Schritt 4 zuletzt gemessenen Leistungsdaten und der in Schritt 3 berechneten Beziehung zwischen anfänglicher Einzellaserdichte und Leistung und (6) Ausdruck von Flächenelementdichten unter Einsatz aller in dem Druckkopf 20 vorhandenen Laser für den Druck ausgewählter Sätze von Einzellaserdichten. Anschließend wird eine Regression zwischen den Werten für die Flächenelementdichte und den Werten für die Einzellaserdichte berechnet. Wenn dann eine bestimmte Flächenelementdichte verlangt wird, kann die entsprechende Einzellaserdichte problemlos bestimmt werden.
• Die Durchführung der im vorhergehenden Abschnitt beschriebene Schritte wird im folgenden an Hand von Fig. 1 und 2 beschrieben. Die Einzellaserleistung an der sich drehenden Trommel 12 ist dem D-A-Wandler-Wert für diesen Laser proportional. In Schritt 1 wird der Druckkopf 20 zu einer in Fig. 2 gezeigten Kalibrierstation 34 transportiert. Die analoge Ausgangsgröße eines Kalibriersensors (nicht dargestellt) in der Kalibrierstation 34 wird in einem Analog-Digital-Wandler (nicht dargestellt) eingegeben. Als Kalibriersensor kann beispielsweise der von der Firma Silicon Detektor Corp. angebotene Sensor SD 444-4141-261 verwendet werden. Die von dem Analog-Digital-Wandler ausgegebenen Werte (A-D-Wandler-Werte) sind der von dem Kalibriersensor gemessenen Leistung proportional. Für jeden Laser werden A-D-Wandler-Werte für einen Satz D-A-Wandler-Werte gemessen. Die Daten für jeden Kanal werden einer linearen Regression unterzogen, um ein Modell der Leistung (A-D-Wandler-Wert) als Funktion des D-A-Wandler-Werts zu erhalten. Die nachstehend aufgeführte Gleichung 1 stellt das verwendete Modell dar.
• wobei m1 die Steigung und b1 die Verschneidung angibt.
• In Schritt 2 wird ein Satz von A-D-Wandler-Werten ausgewählt, mit denen sich brauchbare Einzellaserdichten erzeugen lassen. Die D-A-Wandler-Werte, die erforderlich sind, um diesen Satz von A-D-Wandler-Werten zu erhalten, werden an Hand der Gleichung 2 berechnet. Durch Einschalten jeweils nur eines Kanals und Reduzierung der Geschwindigkeit der Gewindespindel 26 auf eine Zeilenbreite pro Umdrehung der Trommel 12 werden die Einzellaserdichten ausgedruckt.
• Normalerweise wird die Gewindespindel 26 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, bei der der Druckkopf 20 einen Weg zurücklegt, der gleich der Breite der während einer Umdrehung der Trommel 12 ausgedruckten Zeilen ist. Bei einem Zeilenabstand von 100 Zeilen pro mm und 10 Druckzeilen würde der Druckkopf 20 beispielsweise folgenden Weg zurücklegen:
• [10 Zeilen * 1 mm/100 Zeilen] = 0,1 mm pro Trommelumdrehung
• Bei Einzellasertests wird die Geschwindigkeit des Druckkopfs reduziert auf:
• [1 Zeile * 1 mm/100 Zeilen] = 0,01 mm pro Trommelumdrehung.
• Das mit einer Einzellaserquelle ausgedruckte Testbild hat dann denselben Zeilenabstand wie ein von einem Druckkopf mit zehn Lasern erzeugtes normales Bild.
• In Schritt 3 werden die einzelnen Laserdichten mit einem normalen Densitometer, wie z.B. X-Rite 408G, gemessen. Die gemessenen Einzellaserdichten werden gegen die bekannten A-D-Wandler-Werte abgetragen. Die Berechnung der Steigung und der Verschneidung für das in der folgenden Zeichnung dargestellte Modell erfolgt für jeden Kanal mit einer einfachen linearen Regression.
• Einzellaserdichte = m2 * (A-D-Wandler-Wert) +b2 (3)
• In Schritt 4 wird der Druckkopf erneut zur Kalibrierstation 34 transportiert. Die A-D- Wandler-Werte für einen Satz von D-A-Wandler-Werten werden erneut für jeden Laser gemessen. Um ein Modell der Leistung (A-D-Wandler-Wert) als Funktion des D-A-Wandler-Werts zu erhalten, werden die Daten für jeden Laserkanal einer linearen Regression unterzogen. Die nachstehend aufgeführte Gleichung 4 stellt das verwendete Modell dar. Der Schritt 4 wird nach Bedarf wiederholt, um das Leistungsverhalten der einzelnen Laser über die Lebensdauer des Druckers 12 zu verfolgen.
• Neuer A-D-Wandler-Wert = m3 * (D-A-Wandler-Wert) + b3 (4)
• In Schritt 5 werden die in den vorhergehenden Schritten berechneten Steigungen und Verschneidungen zur Berechnung des D-A-Wandler-Werts herangezogen, der erforderlich ist, um eine verlangte Einzellaserdichte zu erhalten. Der für eine verlangte Einzellaserdichte erforderliche D-A-Wandler-Wert wird nach folgender Gleichung berechnet:
• Erforderlicher D-A-Wandler-Wert = {m1* [(Einzellaserdichte-b2)/m2]+b1-b3}/m3 (5)
• Der letzte Schritt, Schritt 6, betrifft das Ausdrucken von Flächenelementdichten unter Einsatz aller Laser für den Druck ausgewählter Sätze von abgeglichenen Einzellaserdichten. Durch eine lineare Regression werden die Werte für die Flächenelementdichten mit Hilfe des in der folgenden Gleichung dargestellten Modells zu den Werten für die Einzellaserdichten in Beziehung gesetzt:
• Flächenelementdichte = m4 * Einzellaserdichte - b4 (6)
• Mit Hilfe der nachstehend aufgeführten Gleichung 7 wird die für den Druck mit einer bestimmten Flächenelementdichte erforderliche Einzellaserdichte berechnet. Der für jeden Laserkanal erforderliche D-A-Wandler-Wert wird dann an Hand der Gleichung 5 bestimmt.
• Einzellaserdichte = (Flächenelementdichte - b4)/m4 (7)
• Bei der erfindungsgemäßen Kalibrierung eines Multikanaldruckers können die einzelnen Laserkanäle abgeglichen werden, ohne daß alle Faktoren, die Unterschiede in den von den verschiedenen Kanälen im Drucker erzeugten Dichten verursachen, gemessen werden oder bekannt sein müssen. Faktoren, die zu Dichteunterschieden beitragen können, sind unter anderem: die Punktgröße der einzelnen Kanäle, die Wellenlänge der einzelnen Laserquellen und die von den einzelnen Quellen durch den Druckkopf emittierten Modalwerte. Da diese Faktoren sich von Laser zu Laser unterscheiden können, können die von den Laser erzeugten Dichten sich auch dann unterscheiden, wenn die Ausgangsleistung der Laser gleich ist. Die Korrelation der Einzellaserdichten mit den gemessenen Ausgangsleistungen der Laser ist daher ein wichtiges Merkmal der Erfindung.
• Die Möglichkeit, Bildfehler durch genauen Abgleich der einzelnen Kanäle zu beseitigen, ermöglicht eine Erhöhung der Anzahl gleichzeitig gedruckter Zeilen und damit eine Reduzierung der für einen Druck erforderlichen Gesamtzeit. Wenn schleichende Veränderungen im Leistungsverhalten der Laserkanäle durch Leistungsmessungen verfolgt werden, müssen die Einzellaserdichten nur einmal gemessen werden. Die Reduzierung der Geschwindigkeit der Gewindespindel 26 auf eine Zeile pro Trommelumdrehung macht komplexe Mikrodichtemessungen für die Kalibrierung entbehrlich.
• An Hand von Fig. 3 - 6 werden im folgenden weitere Verfahren für die Herstellung der gewünschten Testflächen mit jedem der in dem Druckkopf 20 vorhandenen Laser beschrieben. Bei einem dieser Verfahren wird ein Testmuster erzeugt, das eine Vielzahl von Testabschnitten beinhaltet, die während der Umdrehung der Trommel 12 gebildet werden. Jeder Testabschnitt wird dabei mit einem anderen Laser erzeugt. Bei diesem Verfahren wird für den Druck mit allen n Lasern nicht mehr Zeit benötigt als für den Druck mit einem Laser bei dem weiter oben beschriebenen Verfahren. Bei einem weiteren Verfahren druckt jeder Laser während der Drehung der Trommel Testabschnitte, wobei jeder Testabschnitt mit einer anderen Leistung belichtet wird.
• In der schematischen Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Multikanaldruckers 10 führt der mit n Kanälen bestückte Druckkopf 20 eine Relativbewegung zu der sich drehenden Trommel 12 aus, die ein Thermodruckmedium (nicht dargestellt) aufnimmt. Bei normalem Betrieb des Druckers 10 legt der Druckkopf 20 einen Weg von n Zeilen pro Umdrehung der Trommel 12 zurück. Zur Erzeugung eines Bildes auf dem Medium wird jeder der n Kanäle mit modulierten Daten beaufschlagt, um das Medium in Abhängigkeit von einem Informationssignal zu belichten. Die Leistung der einzelnen Kanäle wird jeweils so eingestellt, daß eine gewünschte Dichte erzielt wird.
• Der Datenweg für den Druckkopf 20 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Bilddaten werden in einem Datenschnittstellenmodul 40 vorsortiert und an den entsprechenden Kanaltreiber 42 übertragen. Wenn jeweils nur die Bilddaten einer Zeile übertragen werden, überträgt der Datenschnittstellenmodul 40 die erste Zeile an den Kanal 1, die zweite Zeile an den Kanal 2, die n-te Zeile an den Kanal n und die n-te+1 Zeile an den Kanal 1. In den Kanaltreibern 42 werden die Daten zwischengespeichert und zur richtigen Zeit an die einzelnen Kanäle im Druckkopf 20 ausgegeben. Die Kanaltreiber 42 übernehmen auch die Wandlung der Daten von Ein- oder Aus-Signalen in "optische Leistung ein" und "optische Leistung aus". Der Kanaltreiber 42 ist ausführlicher in Fig. 4 dargestellt.
• Der Datenschnittstellenmodul 40 lädt jeweils 8 Datenbits in den Kanaltreiber 42. Beim Rasterbilddruck stehen diese 8 Datenbits entweder alle für "ein" oder alle für "aus". Die 8 Bits werden in einem First-in-first-out(FIFO)-Zwischenspeicher 46 gespeichert, bis alle Kanäle betriebsbereit sind und die Trommel 12 Betriebsgeschwindigkeit erreicht hat. Die 8 Bits werden dann in ein Schieberegister 48 geladen und aus diesem nacheinander (jeweils 1 Bit) auf die niedrigste Adressenzeile (a0) einer Nachschlagetabelle 50 geschoben. Die Nachschlagetabelle 50 wird so geladen, daß der 12-Bit-Ausgabewert auf "Leistung aus" gestellt wird, wenn a0 logisch 0 ist, und auf "Leistung ein", wenn a0 logisch 1 ist. Der aus der Nachschlagetabelle ausgegebene 12-Bit-D-A-Wandler-Wert steuert einen Digital-Analog-Wandler (nicht dargestellt) an. Die Analogausgabe wird in einen Stromverstärker (nicht dargestellt) eingegeben, der den Laser eines Kanals ansteuert.
• Statt für Rasterbilddruck kann der Kanaltreiber 42 auch für Halbtondruck konfiguriert werden. Beim Halbtondruck dient jedes Datenbyte mit 8 Bits aus dem Datenschnittstellenmodul 40 zur Wahl eines von 256 Leistungspegeln. Das Schieberegister 48 wird nicht verwendet. Die Daten aus dem FIFO-Zwischenspeicher 46 werden direkt in die Nachschlagetabelle 50 eingegeben. Die Nachschlagetabelle 50 wird mit Werten geladen, die den 8-Bit-Eingangswert in 12-Bit-Leistungspegel wandeln. Diese Leistungspegel ergeben eine Zunahme der Druckdichte in gleichen Schritten.
• Der Kanaltreiber 42 kann ferner auch für den Kalibirierweg statt für den normalen Druckweg konfiguriert werden. In dieser Konfiguration wird der in den Digital- Analog-Wandler eingegebene D-A-Wandler-Wert von dem Kalibrierregister 52 statt von der Nachschlagetabelle 50 angesteuert.
• Während eines Einzellasertests wird der Antriebsmotor 14 für die Gewindespindel 26 mit 1/n-facher Normalgeschwindigkeit angetrieben. Der Druckkopf 20 legt infolgedessen pro Umdrehung der Trommel 12 einen Weg zurück, der exakt einer Zeilenbreite entspricht. Die Kanaltreiber 42 sind für Rasterbilddruck konfiguriert. In den Datenschnittstellenmodul 40 wird ein Bild mit konstantem Flächenelementgehalt eingegeben. Es wird jeweils nur einer der n Kanaltreiber 42 eingeschaltet. Die aus dem Datenschnittstellenmodul 40 an die ungenutzten Kanäle übertragenen Daten werden nicht berücksichtigt. Das resultierende Bild enthält Zeilen mit dem richtigen Zeilenabstand, die mit nur einem Kanal belichtet wurden. Zur Durchführung von Einzellasertests nach diesem Verfahren kann auch: (1) die Trommel 12 mit normaler Geschwindigkeit gedreht werden, (2) die Gewindespindel mit 1/n-facher Normalgeschwindigkeit gedreht werden und (3) jeweils ein Laser mit dem gewünschten Leistungspegel eingeschaltet werden, wobei dessen D-A-Wandler-Wert von dem Kalibrierregister 42 eingestellt wird.
• Ein effektiveres Verfahren zur Erzeugung von Einzellaserdichten ist der Druck eines Testmusters 60 wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Das Testmuster 60 wiederholt sich nach n Zeilen. Die Zeilen 1 bis einschließlich n enthalten x Pixel, die nacheinander so auszudrucken sind, daß sich die belichteten Bereiche der Zeilen nicht überlappen würden, wenn die Zeilen übereinander angeordnet wären. Beim Drucken mit einer Gewindespindelgeschwindigkeit, bei der sich der Druckkopf pro Umdrehung der Trommel 12 um eine Zeile weiterbewegt, enthält das resultierende Bild n Abschnitte 62. Jeder Abschnitt 62 wurde in diesem Fall mit einem anderen Kanal belichtet. Das Testmuster 60 kann mit einem internen Mustergenerator (nicht dargestellt) oder mit einer die nötigen Anweisungen enthaltenden besonderen Zeilenbilddatei erzeugt werden.
• Fig. 5 zeigt ein Testmuster 60, das mit einem Druckkopf mit 9 Kanälen erzeugt wurde. Da jeder Kanal eine Zeile 64 bildet, ist n = 9, und da jede Zeile 10 Pixel enthält, ist x = 10. In der ersten Zeile sind 10 Pixel aktiv, alle anderen Pixel sind inaktiv. Solange die Zeile 1 aktiv ist, sind alle anderen Zeilen im Muster inaktiv. Die Zeile n+1 ist identisch mit der Zeile 1. Daher druckt der Kanal 1 während der Zeilen 1, n+1, 2n+1 usw., und kein anderer Kanal ist zur gleichen Zeit aktiv. Die ersten 10 Pixel in dem resultierenden Bild werden nur von Kanal 1 belichtet. Die zweiten 10 Pixel werden nur von Kanal 2 und die letzten 10 Pixel nur von Kanal 9 belichtet.
• Das Testmuster 60 kann mit einem internen Mustergenerator (nicht dargestellt) des Datenschnittstellenmoduls 40 erzeugt werden. Der Mustergenerator kann bis zu 2047 Wörter im Muster enthalten. Für ein System mit 18 Druckkanälen wiederholt sich beispielsweise das Muster alle 18 Zeilen. Jede Zeile ist 1800 Pixel oder 225 Bytes lang. In jeder Zeile werden 100 Pixel belichtet. Die erste Zeile enthält 100 aktive und 1700 inaktive Pixel. Die zweite Zeile enthält 100 inaktive Pixel, 100 aktive Pixel und 1600 inaktive Pixel. Diese Reihenfolge setzt sich bis zur 18. Zeile fort, die 1700 inaktive Pixel und 100 aktive Pixel enthält. Die Gesamtlänge des Musters beträgt 2025 Wörter. Bei einer Auflösung von 1800 Pixeln pro Zoll (70 Pixel/mm) wäre das erzeugte Muster nur 1 Zoll (25,4 mm) lang. Jeder Abschnitt 64 wäre nur 0,056 Zoll (1,42 mm) lang und daher mit einem Densitometer schwer zu messen. Durch Änderung der Auflösung in Pixelrichtung in 300 Punkte pro Zoll (12 Punkte/mm) wird das Testmuster 60 auf eine Länge von 6 Zoll (152,4 mm) gedehnt. Jeder Abschnitt wird dann 0,33 Zoll (8,4 mm) lang. Ein Abschnitt dieser Länge kann mit einem Densitometer mit einem Blendendurchmesser von beispielsweise 0,25 Zoll (6,4 mm) gemessen werden.
• Der Halbtondatenweg eignet sich auch für die Erzeugung von Testabschnitten. Fig. 6 zeigt ein Halbtonmuster 70 mit unterschiedlich belichteten Testabschnitten 71 - 75. Die Abschnitte 71 - 75 wurden mit den Leistungspegeln 255, 223, 191, 63 und 31 der Nachschlagetabelle belichtet. Die Nachschlagetabelle 50 wird anfangs mit einer linearen Tabelle geladen, so daß ein eingangsseitiger Leistungspegel 255 ausgangsseitig einen D-A-Wandler-Wert 4095 und ein eingangsseitiger Leistungspegel 0 ausgangsseitig einen D-A-Wandler-Wert 0 ergibt. Die Abschnitte 71 - 75 wurden mit jeweils nur einer Lichtquelle gedruckt. Die Geschwindigkeit der Gewindespindel 26 betrug dabei das 1/n-fache der Normalgeschwindigkeit. Im Halbtonmodus wird jedes Pixel im Bild von dem Datenschnittstellenmodul 40 an die Kanaltreiber 41 übertragen. Die Kanaltreiber 42 geben die 8-Bit-Pixeldaten direkt an die Nachschlagetabelle 50 weiter, die den D-A-Wandler-Wert einstellt und auf diese Weise die Belichtungsstärke der einzelnen Abschnitte steuert. Die von dem Datenschnittstellenmodul 40 an die ungenutzten Kanäle übertragenen Daten werden nicht berücksichtigt. Das resultierende Bild enthält in Bewegungsrichtung der Trommel 12 gebildete Testabschnitte.
• Aus der vorangehenden Beschreibung der Erfindung geht hervor, daß die Dichte eines einzelnen Druckkanals aus einer Vielzahl von Druckkanälen mit einem gewöhnlichen Densitometer unmittelbar gemessen werden kann, wenn die Geschwindigkeit der Gewindespindel auf eine Zeilenbreite pro Trommelumdrehung reduziert wird. Testmuster können für einen beliebigen Multikanaldrucker erzeugt werden, und es besteht die Möglichkeit, während einer Trommelumdrehung mehr als eine Quelle zu messen. Bei einem Multikanalhalbtondrucker können während einer Trommelumdrehung mit nur einem Kanal mehrere unterschiedlich belichtete Testabschnitte gebildet werden.
• Das hier beschriebene Verfahren für den Druck von Einzellaserdichten kann entsprechend der Gesamtzahl der in einem Drucker vorhandenen Kanäle und der Gesamtzahl der erforderlichen Belichtungsstärken optimiert werden. Für eine wirksame Prüfung der Belichtung mit einer Vielzahl einzelner Quellen können Testmuster erzeugt werden. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Testmuster könnte beispielsweise die Reihenfolge des Ausdrucks der einzelnen Quellen geändert werden. Es können auch Testmuster erzeugt werden, bei denen die Belichtung als Funktion einer Vielzahl von Kanälen erfolgt. So drehte sich beispielsweise zur Erzeugung des in Fig. 7 gezeigten Testmusters 80 die Gewindespindel mit 2/n-facher Normalgeschwindigkeit. Jeder Testabschnitt 82 in dem Testmuster 80 ist das Ergebnis der gleichzeitigen Belichtung mit zwei benachbarten Kanälen. Ein solches Testmuster kann Aufschluß über die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Kanälen geben.
• Die Erfindung wurde hier ausführlich an Hand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, läßt jedoch Abwandlungen und Änderungen zu, ohne dabei den Schutzumfang der Ansprüche zu verlassen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Drucken von Testmustern mit einem Multikanaldrucker, wobei der Drucker eine Vielzahl von "n"-Lichtquellen besitzt, die auf ein Aufnahmemedium, das auf die Bestrahlung anspricht, projiziert werden, wobei "n" eine ganze Zahl ist, wobei das Empfangs- oder Aufnahmemedium auf einer drehbaren Trommel getragen wird, und die Lichtquellen an einem Übertragungselement angebracht sind, welches axial bezüglich der Trommel angetrieben wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Sequentielles Richten von Strahlung von jeder der Lichtquellen auf das Aufnahmemedium, um ein Testmuster darauf zu bilden, wobei das Testmuster eine Vielzahl von Testteilen bzw. -abschnitten besitzt, wobei jeder der Testabschnitte gebildet wird durch Bestrahlung von einem Satz der Lichtquellen, die durch eine bekannte Eingangsgröße erzeugt wird, wobei der Satz von Lichtquellen eine oder mehrere "a" benachbarte Lichtquellen besitzt, und wobei "a" eine ganze Zahl ist; und

Antreiben des Übertragungselementes mit einer Geschwindigkeit von a/n der Geschwindigkeit, welche sukzessive Sätze von "n"-Scanlinien erzeugen würde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Testabschnitte gebildet werden durch Betätigen jeder der Lichtquellen in einer Sequenz, und zwar für eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jeder der Testabschnitte gebildet wird durch Betätigen des Druckers in einem Halbtonmodus.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jeder der Testabschnitte gebildet wird durch Betreiben des Druckers in einem kontinuierlichen bzw. stufenlosen Tonmodus.

5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Testabschnitte gebildet werden durch Betreiben jeder der Lichtquellen mit unterschiedlichen Leistungseinstellungen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes der Testmuster gebildet wird durch eine Vielzahl von Lichtquellen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmemedium ein Thermodruckmedium ist.

8. Vorrichtung zum Drucken von Testmustern mit einem Multikanaldrucker, wobei der Drucker einen Druckkopf aufweist, der Mittel umfaßt zum Abbilden von Strahlung von einer Vielzahl von "n"-Lasern auf ein Aufnahme- oder Empfangsmedium, welches auf die Strahlung anspricht, wobei "n" eine ganze Zahl ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

Mittel zum Tragen des Aufnahmemediums;

Mittel zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufnahmemedium in einer Scanrichtung; und

Mittel zum sequentiellen Richten von Strahlung von jedem der Laser auf das Aufnahmemedium zum Bilden eines Testmusters darauf, wobei das Testmuster eine Vielzahl von Testabschnitten umfaßt, wobei jeder der Testabschnitte gebildet wird durch Bestrahlung von einem Satz der Laser, wobei der Satz der Laser einen oder mehrere "a" benachbarte Laser umfaßt, und wobei "a" eine ganze Zahl ist; und

Mittel zum Antreiben der Relativbewegungsmittel in einer Querscanrichtung mit einer Geschwindigkeit von a/n, die sukzessive Sätze von "n"-Scanlinien erzeugen würde.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung Mittel zum Messen der Leistungsausgangsgröße von jedem der Laser aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Aufnahmemedium ein Thermomedium ist.